[實用新型]一種建筑結構能量阻尼系統

有效

• 申請號: 201420758490.7
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN204326292U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 韓愛紅;武宗良
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及建筑結構消能耗能技術領域，具體地說是一種建筑結構能量阻尼系統。

背景技術

地震是人類社會無法避免的一種自然現象，地震造成的人員傷亡和經濟損失90％甚至更多源于建筑物倒塌所致。因此世界各國都在致力于做好工程抗震減災工作，致力于提高建設工程的抗震設防水平，提高建設工程的抗震能力。在地震區修建建筑物時，為了減輕潛在地震威脅，必須對建筑物進行抗震設計。

其中，利用阻尼裝置地震能量耗散是眾所周知的。另外還包括一些隔震設計、裝配式框架結構、鋼板剪力墻、地震制動器等消能耗能技術。

隔震設計方面，在底框結構底層兩個方向設置抗震墻做成框架一抗震墻結構，而不是純框架結構，增大底層空間剛度，大跨度工業廠房為提高縱向剛度和穩定性沿縱向布置柱間支撐，主要形式有十字交叉支撐，人字形支撐，八字形支撐和斜柱式支撐等，可以起到增大縱向剛度、傳力的作用，同時可以提高廠房的整體性。但傳統的加強措施，雖然減震效果明顯，但是仍存在一些不足。最明顯的是，采用抗震墻設計，限制了底層空間，耗費了人力。對工業廠房布置柱間支撐，用鋼量比較大，布置起來也比較復雜，地震來臨時振動控制效果不佳，無法起到良好的耗能效果。

鋼框架結構也是一種理想耗能方法，但是多次震災均表明，梁與柱的連接節點率先容易發生破壞，造成嚴重災害。為防止這一現象，國際上先后出現了加強梁與柱連接節點、削弱梁端部截面等一系列抗震改進方法，這些方法雖然有效，但改變了梁的截面形狀，成為非等截面梁，不僅影響了翼緣、腹板等板件的局部穩定，對梁的整體穩定也有影響，而且加工制作繁瑣，增加了建設成本。

目前，世界上采用鋼板剪力墻作為主要抗側力構件的建筑也很越來越多。為防止鋼板剪力墻發生剪切屈曲，以鋼板的剪切屈曲承載力作為其極限承載力，或通過對鋼板加勁使其屈服之前不發生屈曲，但以上兩種方式都偏于保守且造價比較高，不利于鋼板剪力墻的發展和應用。

地震制動器對配管和夾持塊之間的尺寸和范圍一定的限制，其消散的能量集中在夾緊塊和管道，因此可能導致建筑物結構內的應力集中，另外，地震制動器的結構是相當昂貴的，從而使建筑物業主不愿安裝足夠數量的這些設備來處理抵抗地震。

傳統的粘彈性阻尼器是應用在工程結構減震的有效控制裝置，主要依靠粘彈性材料的剪切滯回耗能特性，給結構提供附加剛度和阻尼，減少結構的動力反應，以達到減振的目的。其中，螺栓連接消能是通過摩擦耗散能量，具有比較好的效果。因此開發成本低廉、反應靈敏的限位型抗震耗能裝置具有重大的工程意義。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低廉且能顯著消散地震能量的建筑結構能量阻尼系統。

本實用新型的技術方案是：一種建筑結構能量阻尼系統，包括第一結構構件、第二結構構件、多個阻尼元件，所述第一結構構件1有盲孔，所述第二結構構件上設有通孔I，所述阻尼元件包括：封閉的端壁部、卷筒組件I、卷筒組件II、卷筒組件III、彈性緊固螺栓、墊圈、貝氏墊圈、墊片、螺帽、內螺紋套筒、環形摩擦件，所述卷筒組件I包括管狀主體I和環形凸緣I，所述彈性緊固螺栓兩頭設有螺紋和；所述盲孔與通孔I的軸向中心線對齊，阻尼元件安裝在盲孔與通孔I形成的空間內；所述封閉的端壁部、卷筒組件安裝在第一結構構件內，所述卷筒組件II、卷筒組件III安裝在第二結構構件內，所述內螺紋套筒焊接在封閉的端壁部上，其內部設有與所述彈性緊固螺栓相互配合的內螺紋，彈性緊固螺栓穿過盲孔與通孔I，一端與內螺紋套筒配合連接，另一端與螺帽連接，在螺帽與第二結構構件之間設有墊圈、貝氏墊圈、墊片；環形摩擦件與環形凸緣I形成一個第一摩擦面，與環形凸緣II形成一個第二摩擦面。螺栓連接消能是通過摩擦耗散能量，具有比較好的效果，第一結構構件和第二結構構件的一對孔為所述緊固螺栓提供一個相對較大的空間，在發生地震時，對于所述兩個結構構件之間相對于彼此的移動約束力很小，安全系數更高。

進一步地，所述第一結構構件和第二結構構件可以是板、梁、柱或者剪力墻。由于本發明的這樣一種地震能量阻尼系統尺寸小，所以所述建筑結構能量阻尼系統可均勻分布或排列在整個建筑結構中，以使得在總的能量消散量上比其他的消散方法消散更大量的地震能量。

進一步地，所述封閉的端壁部焊接在第一結構構件內。

進一步地，所述卷筒組件I包括管狀主體I和環形凸緣I，所述卷筒組件I是活動安裝在盲孔內部，沒有機械地鎖定或夾緊，或緊固至混凝土結構中，可減弱能量傳遞，加強能量消散。